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摄动轨道nullnull回顾:回顾:null正常轨道(无摄轨道)摄动轨道开普勒三定律三种近点角开普勒六参数第三节 GPS卫星的摄动轨道第三节 GPS卫星的摄动轨道1.摄动轨道 2.摄动方程 3.摄动结果 6378km26m108m19ma-b=21.3km1.导航卫星的摄动力(P51)1.导航卫星的摄动力(P51)地心引力 地球非中心引力 地球潮汐摄动力 太阳引力 月球引力 大气阻力 太阳辐射压力 太阳反照压力f0fgfaftfsfmfdfr2.摄动轨道2.摄动轨道 卫星在宇宙空间运行时由于受到地心引力之外的其他...

摄动轨道
nullnull回顾:回顾:null正常轨道(无摄轨道)摄动轨道开普勒三定律三种近点角开普勒六参数第三节 GPS卫星的摄动轨道第三节 GPS卫星的摄动轨道1.摄动轨道 2.摄动方程 3.摄动结果 6378km26m108m19ma-b=21.3km1.导航卫星的摄动力(P51)1.导航卫星的摄动力(P51)地心引力 地球非中心引力 地球潮汐摄动力 太阳引力 月球引力 大气阻力 太阳辐射压力 太阳反照压力f0fgfaftfsfmfdfr2.摄动轨道2.摄动轨道 卫星在宇宙空间运行时由于受到地心引力之外的其他各种力的作用,如地球非中心引力,日月引力,太阳辐射压力,大气阻力及潮汐力等的合成作用,使得卫星的实际运行轨道比正常轨道复杂得多,这种实际轨道就叫做摄动轨道。受摄运动方程:或+ΔAs二体加速度全摄动加速度(i=g,m,s,r,a,d,t)null在各种摄动力中,以地球非中心引力的影响为最大。如在GPS实验卫星的受摄运动中各种参数的在轨位置偏差(m)。3.摄动结果(1)地球非中心引力的两大摄动(1)地球非中心引力的两大摄动 通过地球非球形引力的摄动结果,致使卫星轨道参数不是固定不变的,而是随时间变化的函数。因此导致卫星在轨位置不断偏离正常轨道,这是卫星导航必须重视的一个重大问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 null① 旋转轨道平面 地球非球形引力导致卫星轨道平面在空间产生旋转,其 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现是升交点N沿天球赤道缓慢的进动,以至升交点赤经产生周期性的变化。(P-53)式中:n0---卫星平均角速度; J2---二阶带谐系数,J2=1.0826E-3; ae---地球椭球的长半轴,ae=6378km。nullEyxH OωΩNfinull 轨道平面的旋转方向与卫星东西运动相反否, 取决于卫星轨道倾角的余弦。i<90o,向西旋转; i=90o,不旋转; i>90o,向东旋转。Nnull② 旋转长半轴 地球非球形引力导致卫星轨道椭圆的长半轴在轨道平面内产生旋转,其表现是近地点角距即幅角的缓慢进动。3n0J24[aea(1-e2)]2(1-5cos2i)null另外, 在地球非球形引力作用下,平近点角也会产生缓慢的 进动,导致卫星运行轨道不能够相互重合,而形成一周期 又一周期运行轨道的相互偏离。(P54)PP’null(2) 两种轨道 由于地球非中心引力的摄动,还引入下列两种常用的特殊的轨道。 ① 太阳同步轨道 在地球非球形引力作用下,升交点赤经产生变化, 当其变率为每天0.9856度即约每天1度时,使升交点赤经变率等于地球公转的平均角速度,这时的卫星轨道称为太阳同步轨道。 在这种轨道上运行的卫星,经过某一特定位置时,太阳光照条件相同,换言之,卫星经过某一纬度的“地方时”,在一段时间内几乎不发生变化。采用这种轨道的卫星如地球资源卫星、侦察卫星、气象卫星等。 null太阳同步轨道参数: a=7300km, e=0, i=99度null② 地球静止轨道 从地球上 看卫星好象是“静止不动”的,这种轨道叫地球静止轨道。它是一种轨道平面倾角和偏心率均为零的“地球同步轨道”。 所谓“地球同步轨道”,是一种卫星运行周期和地球自转周期相同,方向相同即卫星自西向东顺着地球自转方向而运行的轨道。但是这种“静止”也是表现在一定范围内的。如北斗导航实验卫星就是采用这种轨道。 null(2)其他引力的摄动① 大气阻力的摄动 fd=0.5KdSsρAVs2Vsu 大气阻力摄动难以精确模型化,它是导致卫星陨落 的重要因素之一。null② 日月引力的摄动 日月引力又称“第三体引力”,它不仅影响卫星的运行,而且影响地球的自转,因此,在考虑日月引力摄动时,应为日月引力对卫星轨道的作用与对地球作用的差值。(P55) null③ 太阳辐射压力 fr=-k Sp Sc rsu 式中: k---卫星表面反射系数,其值为1-1.44; Sp----太阳光压强度,它取决与卫星至太阳的距离以及大气吸收太阳光线的程度,其值常用4.6E-6; sc---垂直于太阳光线的卫星横截面积; rsu---太阳的位置矢量.null④ 地球潮汐摄动力 地球不是一个刚体,它在日月引力的作用下会产生形如潮汐般的变形,称之为地球固体潮。此外日月引力还会产生海潮和大气潮,这三种潮汐改变了地球引力场中的摄动力。因此,在地球引力摄动中,附加了一个地球潮汐摄动力,它是日月引力对卫星的间接作用。 对于在1000千米高度运行的卫星,地球潮汐摄动力的量很小,对于36000千米高度运行的卫星,其摄动量常忽略不计。4.GPS的受摄运动4.GPS的受摄运动思考:为什么说GPS星座是一个比较稳定的星座? 复习题:复习题: 1.GPS所采用的空间坐标系统都包括哪些? 2.GPS所使用的时间系统包括哪些?各以何为基准? 3.开普勒轨道六参数是指什么? 对于卫星的轨道有什么意义? 4.卫星环绕地球运行的运动方程? 5.时间对于GPS定位有什么重要的意义? 6.地球非中心引力对卫星的摄动轨道产生什么样的影响?
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